Физика

Възможно е да има недостатъци в теорията на свръхпроводника

Възможно е да има недостатъци в теорията на свръхпроводника

Свръхпроводимостта е квантовото състояние на материала, при което не е представено съпротивление на потока на тока. Основната теория зад това свойство е, че когато материалът се постави в това състояние, свръхпроводникът консумира нулева енергия и я съхранява за много дълго време като уловено магнитно поле (TFM). Тостерите поемат големи количества електрическа енергия и чрез съпротивлението на металните нишки вътре превръщат това в топлина. Това е подобно на начина, по който работят свръхпроводниците, но точно обратното. Свръхпроводниците не предлагат абсолютно никаква устойчивост на ток и поради това те съхраняват вътрешни магнитни полета.

Ново изследване на физици от университета в Хюстън е първото, което заключава, че откритието противоречи на предишната теория по отношение на физиката на свръхпроводимостта, известна като модел на критично състояние на Бийн. Понастоящем част от ограниченията на свръхпроводниците е, че за да се използват в практически приложения, материалите често трябва да се преохлаждат и да се прилагат големи количества магнитна енергия. Тези нови открития предполагат, че може да има свойства на свръхпроводимостта, които в момента са неизвестни и ще доведат до по-практически приложения на технологията.

Уловените магнитни полета или TFM са основната движеща сила зад използването на свръхпроводници. Ако сте виждали видеоклипове на обект, който привидно плава и се движи, докато е заключен на място, това е резултат от свръхпроводимост и уловени магнитни полета. Въпреки че физиката зад подобно събитие е невероятно готина, отнема много енергия, за да се създаде уловено магнитно поле, вътрешно в свръхпроводниците, така че иначе е неприложимо за общата, практическа употреба според Phys.org.

[Източник на изображението: Уикимедия]

Настоящият модел, моделът на Бийн, предполага, че тъй като магнитните полета се прилагат към свръхпроводник, това би отнело 3.2 пъти повече входна мощност както би излязъл TFM. По-рано се приемаше, че този трансфер на енергия е постоянен и стабилен, отнема време и значителни количества енергия. Това очевидно прави TFM не полезни в съвременната индустрия, но ново изследване установи, че енергийният трансфер всъщност не е стабилен, а по-скоро скача много бързо в отговор на леки скокове. Най-добрата част от това е, че физиците успяха да контролират тези пренапрежения и да постигнат ефективност от 1: 1 при трансфер на енергия от свръхпроводимост TFM.

Така че, ако сте стигнали дотук в тази невероятно сложна статия, може би се чудите какво е значението на това. Вероятно знаете, че магнитите се използват в двигатели и генератори и увеличаването на мощността, която може да се съхранява в магнит, може да означава много за съотношението размер / изход за съвременните двигатели. Ако вземете двигател с мощност от даден въртящ момент и замените всички магнити вътре с TFM, тогава ще видите 3.2 пъти увеличение на въртящия момент в същия обем. По същия начин може да се постигне същото количество въртящ момент като обикновения магнитен двигател 10 пъти по-малко място, сравнително. Това означава по-малки двигатели с по-висока мощност и може да революционизира магнитните приложения в съвременната електроника.

Новата способност за създаване на TFM в свръхпроводници означава, че цената е намалена значително и чрез по-нататъшни изследвания светът може да види практически приложения на тази наука много скоро.

[Източник на изображението: Уикимедия]

Ето това е смешното, физиците зад откритието знаят, че техните открития ще подобрят драстично широк спектър от магнитни устройства, но не знаят защо и как работи. Те са открили този нов феномен, който може да революционизира съвременните свръхпроводникови приложения, но нямат представа за обхвата или средствата, чрез които функционира това, което са открили. Ако физиката е вашето нещо и искате да опитате и разберете повече за това ново изследване, можете да прочетете научната статия по темата тук.

ВИЖТЕ СЪЩО: Свръхпроводимост: Зората на Маглев


Гледай видеото: Off the Grid with Thomas Massie (Октомври 2021).